基于样本集聚原理的疲劳可靠性评估方法及其在零部件上的应用

针对随机载荷下的疲劳可靠性,为能实现用小样本量的或大分散性的寿命数据获得较精确的寿命评估结果,基于样本集聚原理,改进应力-寿命关系曲线的获得方法,介绍逐渐缩小区间搜索方法和考虑材料分散性和随机载荷下的疲劳可靠性模型。逐渐缩小区间搜索方法的核心思想是区间逼近,每次搜索循环后均会缩减最优值的范围,至满足设定容差的结果停止搜索,并拟合应力-寿命关系曲线。基于此关系曲线,由确定应力到随机应力,再到服役工况种类的随机性,逐步建立疲劳可靠性模型。应用提出方法评估一服役后铝合金构件的疲劳寿命。结果表明,逐渐缩小区间搜索方法可在短时间内获得高精度的P-S-N曲线,提出的疲劳可靠性模型贴近工程,传统疲劳可靠性模型的结果偏于保守。     

基于Pro/E的药筒设计快速建模

介绍了以C，C＋＋语言为工具，在Pro/E上利用Pro/Toolkit进行药筒快速建模二次开发的方法，并给出了药筒快速建模应用实例。     

深沟球轴承的载荷分布与刚度特征研究

采用有限元法计算了"奇压"与"偶压"两种受载形式下深沟球轴承的静力学响应。对比讨论了轴承内接触应力分布、轴承变形及刚度的变化特征。结果表明当外载荷达到某一值时,关键滚动体与外圈滚道接触中心的接触应力明显大于与内圈滚道接触中心的接触应力,并随着载荷的增加,这个趋势越发明显;两种受载形式下,轴承的位移与刚度表现出明显的差异,奇压形式下,轴承的径向位移小于偶压形式下的径向位移,而奇压形式下的轴承刚度则大于偶压形式下的刚度;相同载荷作用下,静力学方法计算的轴承径向位移小于有限元法计算结果。     

风电装备传动系统及零部件疲劳可靠性评估方法

载荷是导致失效直接原因,是影响产品可靠性的重要因素,风电装备在服役过程中经历的载荷-时间历程及其不确定性有明显的特点。由于服役方式的特殊性,一个风力发电厂中安装在不同位置的发电装备的服役载荷历程会有明显的差别。从风力发电机服役地域位置和时间两个方面描述风力发电机载荷历程的概率特性,并以此为基础,基于全概率计算原理研究风力发电机传动系统及其零部件疲劳可靠性分析与建模方法。内容包括复杂载荷历程不确定性表征方法、随机变幅载荷历程下疲劳累积损伤与等效循环应力计算方法、根据应力分布和条件寿命分布计算疲劳可靠度的方法,以及根据多级小样本疲劳寿命试验确定不同循环应力水平下疲劳寿命分布参数的方法。     

基于人工神经网络的复杂机械结构安全性分析

提出了一种复杂机械结构安全性分析的新方法,通过对其结构进行有限元分析,得到多组荷载效应,然后建立人工神经网络模型,以有限元分析结果为训练样本集,利用人工神经网络可直接进行结构的安全性分析.实例证明,该法避免了有限元分析的复杂加载和长时间运算,有效地简化了复杂结构的安全性分析问题.     

基于Pro/E的齿轮参数化设计系统开发

应用Protool Kit程序开发工具包以及VC++6.0研究了建立基于Pro/E的齿轮参数化设计系统的基本方法和步骤,开发了相应的齿轮参数化设计系统。实际应用表明该系统可以大幅度提高工作效率。该系统的建立方法亦可应用于其他零件,并不仅仅局限于齿轮的参数化设计。     

载荷相关结构系统的可靠性分析

以失效相关性为主要研究对象,阐述共因载荷与元件强度的随机特性对元件失效相关程度、元件联合失效及联合可靠概率之间的影响,揭示元件强度统计独立时由系统共因载荷引发元件失效相关的基本规律.针对载荷全相关、强度独立同分布的并联、串联、表决系统,分析元件失效相关对系统可靠度计算的影响,同时提出载荷全相关结构系统可靠度求解的新方法.得出元件安全裕度随机变量协方差矩阵后,通过正交化方法简化系统可靠度计算,该方法有利于为载荷相关结构系统可靠性设计及优化提供更为全面的参考信息.     

载荷相关多薄弱部位零部件可靠度建模与分析

实际工程装备中,含有多个薄弱部位的零部件应用广泛,而多个薄弱部位的存在会大大降低零部件的可靠性。以典型多薄弱部位零部件为研究背景,分别从多个薄弱部位的载荷相关性等方面进行详细的理论分析,研究多个薄弱部位之间的失效相关性。在此基础上,应用最小次序统计量模型建立同构多薄弱部位零部件的可靠性模型,并深入研究多薄弱部位零部件的强度以及载荷的分散性对多薄弱部位零部件可靠性的影响规律。结果表明,多薄弱部位零部件的失效规律与仅含有单个薄弱部位的零部件不同,不仅安全裕量影响零部件的可靠度,载荷粗糙度对于多薄弱部位零部件可靠性也有重要影响。所建模型对于含有多个薄弱部位的零部件的设计和可靠性评估具有指导意义。     

基于贝叶斯网络的多状态系统可靠性建模与评估

利用贝叶斯网络(Bayesian network, BN)的不确定性推理和图形化表达的优势,提出一种基于BN的多状态系统可靠性建模与评估的新方法,确定BN的结点及系统各元件的多个状态,并给出各状态的概率,进而用概率分布表(Conditional probability distributing, CPD)描述元件各状态之间的关系来表达关联结点的状态,建立多状态系统BN模型.该模型表达直观,能够清晰地表示系统和元件的多种状态以及状态概率,并能够根据元件多种状态概率直接计算系统可靠度,对多状态系统可靠性进行定性分析和定量评估.实例分析表明了应用BN方法进行多状态系统可靠性评估的有效性.     

厚壁筒双轴向表面裂纹尖端应力强度因子影响因素的研究

在现有文献对平面结构任意分布多裂纹间相互作用影响因素及厚壁筒轴向表面单裂纹尖端应力强度因子分析的基础上,提出了包含裂纹尖端应力强度因子影响因素的厚壁筒双轴向表面裂纹尖端应力强度因子公式.根据有限元方法,利用ANSYS软件对不同厚壁筒壁厚比、不同裂纹深度比及不同裂纹夹角情况下双轴向表面裂纹尖端应力强度因子进行了计算,分析...